作者 | 孫杰

審校 | 重樓

隨著數(shù)字經(jīng)濟的深化，數(shù)據(jù)要素的價值日益凸顯，但數(shù)據(jù)孤島、隱私泄露和信任缺失等問題嚴重制約了數(shù)據(jù)價值的充分釋放?？尚艛?shù)據(jù)空間（Trusted Data Space, TDS）作為一種新型的數(shù)據(jù)基礎設施和協(xié)作范式，通過構(gòu)建一個去中心化、主權(quán)可控、安全可信的數(shù)據(jù)共享與流通環(huán)境，為解決上述難題提供了系統(tǒng)性方案。

本文旨在深入剖析可信數(shù)據(jù)空間的核心理念、關(guān)鍵技術(shù)架構(gòu)，并提出一套系統(tǒng)化、分階段的建設路徑，為各行業(yè)組織構(gòu)建和應用可信數(shù)據(jù)空間提供理論參考與實踐指引。

一、可信數(shù)據(jù)空間的內(nèi)涵與核心原則

可信數(shù)據(jù)空間并非一個單一的技術(shù)或產(chǎn)品，而是基于共識規(guī)則，聯(lián)接多方主體，實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源共享共用的一種數(shù)據(jù)流通利用基礎設施。如果把互聯(lián)網(wǎng)比作信息傳輸?shù)钠胀ü?，可信?shù)據(jù)空間就像配備了全程監(jiān)控、防撞護欄和智能調(diào)度的超級高速公路。 它是一個通過區(qū)塊鏈 、 隱私計算等技術(shù)構(gòu)建的虛擬空間，數(shù)據(jù)在這里的每一次流動都會被記錄、驗證和保護。其核心目標是在保障數(shù)據(jù)主權(quán)的前提下，實現(xiàn)數(shù)據(jù)“可用不可見、可控可計量”的安全流通與價值融合。其構(gòu)建遵循以下核心原則：

1.數(shù)據(jù)主權(quán)（Data Sovereignty）：數(shù)據(jù)提供方始終保持對其數(shù)據(jù)的物理控制和處置權(quán)。數(shù)據(jù)不出域，僅通過加密計算、聯(lián)邦學習等方式輸出價值（如計算結(jié)果、模型參數(shù)），從而確保數(shù)據(jù)所有者的核心權(quán)益。

2.去中心化與互操作性（Decentralization & Interoperability）：空間由多個對等參與方共同組成，不存在唯一的中心化控制節(jié)點。通過統(tǒng)一的技術(shù)標準和治理協(xié)議（如IDS、GAIA-X），實現(xiàn)不同參與方、不同技術(shù)棧之間的互聯(lián)互通，打破數(shù)據(jù)孤島。

3.技術(shù)保障下的信任（Trust by Technology）：信任不依賴于對某個中介機構(gòu)的信譽背書，而是建立在密碼學、隱私計算、區(qū)塊鏈等硬技術(shù)之上。通過技術(shù)手段確保數(shù)據(jù)在全生命周期內(nèi)的機密性、完整性和可用性，并使所有操作可追溯、可審計。

4.公平與價值分配（Fairness & Value Allocation）：建立透明、公平的價值分配機制。通過智能合約、數(shù)據(jù)使用計量等技術(shù)，精確記錄各方在數(shù)據(jù)協(xié)作中的貢獻，并自動執(zhí)行預設的利益分配規(guī)則，激勵參與方共享高質(zhì)量數(shù)據(jù)。

二、可信數(shù)據(jù)空間的技術(shù)架構(gòu)

一個完備的可信數(shù)據(jù)空間技術(shù)架構(gòu)通常是分層的、模塊化的，以便于擴展和互操作。其典型架構(gòu)可分為以下幾個層次：

1.基礎設施層（Infrastructure Layer）

該層為整個數(shù)據(jù)空間提供基礎的計算、存儲和網(wǎng)絡資源。它既可以是傳統(tǒng)的中心化云（公有云、私有云），也可以是邊緣計算節(jié)點和分布式存儲網(wǎng)絡（如IPFS）。關(guān)鍵在于，無論何種基礎設施，其資源調(diào)度和訪問權(quán)限都必須由上層協(xié)議統(tǒng)一管理，服務于數(shù)據(jù)主權(quán)原則。

• 異構(gòu)資源適配：通過虛擬化、容器化（如Docker，Kubernetes）等技術(shù)，屏蔽底層硬件和云平臺的差異，提供標準化的運行環(huán)境。
• 安全執(zhí)行環(huán)境（TEE）：利用Intel SGX、AMD SEV等硬件技術(shù)，構(gòu)建可信執(zhí)行環(huán)境。代碼和數(shù)據(jù)在CPU內(nèi)部的加密飛地（注：在處理器內(nèi)部被物理隔離出來的、受保護的“黑箱”區(qū)域）中處理，即使是云服務商也無法窺探，為“計算過程”提供硬件級安全保障。

2.核心服務與協(xié)議層（Core Services & Protocol Layer）

這是數(shù)據(jù)空間的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，定義了參與方如何發(fā)現(xiàn)、連接、協(xié)商和交換數(shù)據(jù)。

• 身份與認證服務：基于去中心化身份標識和可驗證憑證，為參與方（組織、個人、設備）提供自主可控的數(shù)字身份。每個參與方都可以管理自己的身份，并向他人出示可驗證的聲明，以建立信任關(guān)系。
• 連接器與代理（Connector & Broker）：

  A.連接器（Connector）：部署在每個參與方側(cè)的“數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)”，是數(shù)據(jù)主權(quán)的執(zhí)行單元。它負責執(zhí)行數(shù)據(jù)使用策略、管理數(shù)據(jù)接口（API）、封裝隱私計算能力，并記錄所有數(shù)據(jù)交互日志。它是確?！皵?shù)據(jù)不出域”的關(guān)鍵組件。

  B.元數(shù)據(jù)代理/目錄服務（Metadata Broker/Catalog）：一個分布式的元數(shù)據(jù)目錄，用于注冊和發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源。參與方將數(shù)據(jù)的描述信息（元數(shù)據(jù)，而非原始數(shù)據(jù)）發(fā)布到目錄中，供其他方查詢。這實現(xiàn)了數(shù)據(jù)資源的“可知”而“不可取”。

 C.策略與協(xié)商引擎：參與方通過策略語言（如ODRL）定義數(shù)據(jù)的使用條件（如用途、時長、計費方式）。當數(shù)據(jù)需求方發(fā)起請求時，雙方的連接器會自動進行策略協(xié)商，只有在策略匹配時，數(shù)據(jù)交換或計算任務才會被觸發(fā)。

 D.互操作協(xié)議：遵循國際或行業(yè)標準協(xié)議，如IDS參考架構(gòu)模型（IDS-RAM）、GAIA-X架構(gòu)，確保不同廠商、不同組織構(gòu)建的連接器和組件可以無縫通信。

3.隱私增強與安全計算層（Privacy-Enhancing & Secure Computation Layer）

該層是實現(xiàn)“可用不可見”的核心技術(shù)棧，提供了在不暴露原始數(shù)據(jù)的情況下進行聯(lián)合分析和計算的能力。

• 聯(lián)邦學習（Federated Learning, FL）：一種分布式機器學習范式。各參與方在本地用自己的數(shù)據(jù)訓練模型，僅將加密后的模型參數(shù)或梯度上傳至聚合器進行聚合，從而生成全局模型。全程原始數(shù)據(jù)不出本地。
• 多方安全計算（Secure Multi-Party Computation, MPC）：一組密碼學協(xié)議，允許多個互不信任的參與方在不泄露各自輸入數(shù)據(jù)的情況下，共同完成某個函數(shù)的計算（如聯(lián)合統(tǒng)計、聯(lián)合查詢）。
• 同態(tài)加密（Homomorphic Encryption, HE）：一種允許在密文上直接進行計算的加密技術(shù)。數(shù)據(jù)需求方可以將加密后的數(shù)據(jù)發(fā)送給計算方，計算方在密文上完成計算后返回加密結(jié)果，只有擁有密鑰的數(shù)據(jù)需求方才能解密，獲得最終結(jié)果。
• 差分隱私（Differential Privacy, DP）：通過向查詢結(jié)果中添加適量的噪聲，使得攻擊者無法從輸出中推斷出任何個體的信息，從而為統(tǒng)計發(fā)布提供嚴格的隱私保護。

4.治理與可信追溯層（Governance & Trusted Traceability Layer）

該層確保數(shù)據(jù)空間生態(tài)的公平、透明和可監(jiān)管。

• 區(qū)塊鏈與智能合約：利用區(qū)塊鏈的不可篡改和去中心化特性，記錄關(guān)鍵操作日志，如數(shù)據(jù)確權(quán)、授權(quán)記錄、策略協(xié)商結(jié)果和使用計量等。智能合約則用于自動執(zhí)行數(shù)據(jù)使用策略和價值分配協(xié)議，減少人為干預和糾紛。
• 數(shù)據(jù)使用計量：通過連接器和智能合約，精確記錄每次數(shù)據(jù)訪問、計算調(diào)用的資源消耗和價值貢獻，為后續(xù)的計費和清分提供可信依據(jù)。
• 監(jiān)管與審計接口：為監(jiān)管機構(gòu)提供合規(guī)的審計接口，使其可以在不破壞數(shù)據(jù)隱私的前提下，對數(shù)據(jù)空間的運行狀態(tài)進行監(jiān)督，確保其符合法律法規(guī)要求（如GDPR、數(shù)據(jù)安全法）。

5.應用與服務層（Application & Service Layer）

基于底層架構(gòu)，構(gòu)建面向具體業(yè)務場景的應用程序和服務，例如：

• 金融領域的聯(lián)合風控：多家銀行在不共享客戶信貸數(shù)據(jù)的情況下，共同識別跨機構(gòu)的欺詐行為。
• 醫(yī)療領域的聯(lián)合科研：多家醫(yī)院在保護患者隱私的前提下，聯(lián)合訓練AI診斷模型，提升疾病診斷準確率。
• 工業(yè)領域的供應鏈協(xié)同：上下游企業(yè)共享生產(chǎn)、物流等數(shù)據(jù)，優(yōu)化供應鏈效率，但不必暴露各自的核心商業(yè)機密。
• 政務領域的跨部門協(xié)同：政府各部門數(shù)據(jù)在安全可控的前提下打通，實現(xiàn)“一網(wǎng)通辦”等便民服務。

三、可信數(shù)據(jù)空間的建設路徑

構(gòu)建可信數(shù)據(jù)空間是一個復雜的系統(tǒng)工程，需要技術(shù)、業(yè)務和治理多方協(xié)同。建議采用“頂層設計、分步實施、試點先行、持續(xù)迭代”的策略，其具體建設路徑可分為以下四個階段：

階段一：規(guī)劃與設計（1-3個月）

目標：明確建設目標，完成頂層設計。

關(guān)鍵活動：

1.業(yè)務場景梳理：識別最具價值且最迫切的數(shù)據(jù)協(xié)作場景，明確參與方、數(shù)據(jù)資源和業(yè)務痛點。

2.治理框架設計：牽頭成立數(shù)據(jù)空間聯(lián)盟或理事會，制定章程、準入/退出機制、數(shù)據(jù)標準、安全規(guī)范和價值分配原則。這是數(shù)據(jù)空間成功的組織保障。

3.技術(shù)選型與架構(gòu)設計：根據(jù)業(yè)務需求和現(xiàn)有技術(shù)成熟度，選擇合適的技術(shù)棧（如采用IDS標準、自研協(xié)議），設計符合自身特點的邏輯架構(gòu)和物理部署方案。

4.制定發(fā)展路線圖：明確從試點到推廣的詳細階段劃分、里程碑和預期成果。

階段二：試點建設與驗證（3-6個月）

目標：搭建最小可行性產(chǎn)品（MVP），驗證核心技術(shù)和業(yè)務流程。

關(guān)鍵活動：

1.核心組件部署：選擇2-3個核心參與方，部署數(shù)據(jù)空間的核心組件，如連接器、元數(shù)據(jù)目錄和身份服務。

2.實現(xiàn)典型場景：實現(xiàn)一個或兩個關(guān)鍵的業(yè)務流程，例如基于聯(lián)邦學習的聯(lián)合建模或基于MPC的聯(lián)合查詢。

3.端到端流程驗證：打通從數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)、策略協(xié)商、安全計算到結(jié)果返回的全流程，驗證技術(shù)可行性和業(yè)務價值。

4.性能與安全測試：對系統(tǒng)進行初步的性能壓力測試和安全滲透測試，發(fā)現(xiàn)并修復早期問題。

階段三：規(guī)?；茝V與生態(tài)構(gòu)建（6-18個月）

目標：擴大參與方范圍，豐富應用場景，初步形成網(wǎng)絡效應。

關(guān)鍵活動：

1.標準化與工具化：將核心組件標準化、產(chǎn)品化，提供易于部署的SDK和管理工具，降低新成員的接入成本。

2.生態(tài)伙伴拓展：積極吸納更多的行業(yè)伙伴加入數(shù)據(jù)空間，擴大數(shù)據(jù)源和應用場景的覆蓋面。

3.完善治理機制：在實踐中不斷完善治理規(guī)則，建立爭議解決機制，推動形成活躍的社區(qū)。

4.構(gòu)建數(shù)據(jù)服務市場：上線數(shù)據(jù)服務目錄或應用商店，讓數(shù)據(jù)提供方可以方便地發(fā)布數(shù)據(jù)產(chǎn)品，數(shù)據(jù)需求方可以便捷地發(fā)現(xiàn)和使用數(shù)據(jù)服務，促進生態(tài)繁榮。

階段四：持續(xù)運營與價值深化（長期）

目標：實現(xiàn)數(shù)據(jù)空間的自主演進和可持續(xù)運營。

關(guān)鍵活動：

1.自動化運營與監(jiān)控：建立完善的自動化運維監(jiān)控體系，保障數(shù)據(jù)空間7x24小時穩(wěn)定運行。

2.商業(yè)模式探索：探索可持續(xù)的商業(yè)模式，如按次計費、訂閱服務、收益分成等，確保生態(tài)的長期健康發(fā)展。

3.技術(shù)創(chuàng)新與迭代：持續(xù)跟蹤前沿技術(shù)（如后量子密碼、AI for governance），不斷升級技術(shù)架構(gòu)，提升數(shù)據(jù)空間的安全性和效率。

4.跨空間互聯(lián)：推動本數(shù)據(jù)空間與其他行業(yè)或區(qū)域的數(shù)據(jù)空間實現(xiàn)互聯(lián)互通，構(gòu)建更大范圍的數(shù)據(jù)要素流通網(wǎng)絡。

總結(jié)

可信數(shù)據(jù)空間通過其精巧的技術(shù)架構(gòu)和嚴謹?shù)闹卫碓O計，成功地在數(shù)據(jù)主權(quán)保護和數(shù)據(jù)價值釋放之間找到了一個平衡點。它不僅僅是一次技術(shù)升級，更是一場深刻的生產(chǎn)關(guān)系變革，將推動數(shù)據(jù)要素市場從“野蠻生長”走向“規(guī)范繁榮”。雖然其建設過程充滿挑戰(zhàn)，涉及技術(shù)、標準、法律和商業(yè)模式的協(xié)同創(chuàng)新，但通過遵循系統(tǒng)化的建設路徑，由點及面，穩(wěn)步推進，我們完全有能力構(gòu)建起安全、高效、公平的數(shù)據(jù)流通新范式，為數(shù)字經(jīng)濟的高質(zhì)量發(fā)展注入強大動力。

作者介紹

孫杰，51CTO社區(qū)編輯，51CTO資深博主，云技術(shù)專家、數(shù)字化轉(zhuǎn)型專家;《云原生基礎架構(gòu)》譯者，《企業(yè)私有云建設指南》作者，《油氣行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型》編者。